{"id":"biologia-2026-maj-matura-rozszerzona/zad/20","paper_id":"biologia-2026-maj-matura-rozszerzona","number":"20","points":2,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2026,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 20.\nCzaszki dwóch kopalnych zwierząt - z rodzaju Thylacosmilus i z rodzaju Smilodon -\nwykazują w budowie pewne podobieństwa. Występują u nich długie kły z piłkowanymi\nkrawędziami, zwane zębami szablastymi. Paleontologowie przypuszczają, że te zwierzęta\nbyły dużymi drapieżnikami, a zęby szablaste pomagały im zabijać swoje ofiary.\nNa poniższym drzewie filogenetycznym przedstawiono relacje pokrewieństwa między\nrodzajami Thylacosmilus i Smilodon a wybranymi współczesnymi ssakami.\nUwaga: Na schemacie nie zachowano proporcji w wielkości zwierząt ani ich czaszek.\nNa podstawie: University of California Museum of Paleontology, Understanding Evolution\n(evolution.berkeley.edu).","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **20.1.** Z drzewa filogenetycznego wynika, że **ostatni wspólny przodek** *Thylacosmilus* i *Smilodon* miał **zęby o normalnej długości** — cecha ta jest zaznaczona u podstawy drzewa. Zęby szablaste **pojawiły się dwukrotnie i niezależnie**, w **dwóch odrębnych liniach ewolucyjnych**: - raz w linii prowadzącej do ***Thylacosmilus*** — wśród **torbaczy** (grupa z kangurem), - drugi raz w linii prowadzącej do ***Smilodon*** — wśród **łożyskowców**, w grupie kotowatych. Obie linie rozdzieliły się **na długo przed** pojawieniem się tej cechy, a między nimi na drzewie leżą inne gatunki (**słoń, człowiek**) pozbawione zębów szablastych. Zęby szablaste nie zostały więc **odziedziczone po wspólnym przodku** — powstały **osobno w każdej z linii**, jako podobne przystosowanie do podobnego trybu życia (polowania na duże ofiary). To definicja **konwergencji (ewolucji zbieżnej)**: niezależne powstanie podobnych cech u organizmów **niespokrewnionych blisko ze sobą**, poddanych podobnej presji selekcyjnej. **20.2. FF** 1. **F** — z drzewa wynika, że *Thylacosmilus* leży w gałęzi **torbaczy**, razem z **kangurem**. Jest więc **bliżej spokrewniony z kangurem** niż ze *Smilodon*, który należy do łożyskowców. Podobieństwo uzębienia jest **mylące** — nie odzwierciedla pokrewieństwa. 2. **F** — o pokrewieństwie decyduje **położenie ostatniego wspólnego przodka** na drzewie. Kolejność gałęzi to: słoń — **człowiek** — ***Smilodon*** — kot. *Smilodon* dzieli najbliższego przodka z **kotem**, kolejnego — z **człowiekiem**, a dopiero potem, głębiej w drzewie, ze **słoniem**. Wspólny przodek *Smilodona* i **człowieka** leży więc **bliżej wierzchołków** drzewa niż wspólny przodek *Smilodona* i **słonia**. Oznacza to, że *Smilodon* jest bliżej spokrewniony **z człowiekiem** niż ze słoniem — stwierdzenie jest **fałszywe**.\n\nTreść zadania (CKE)\n\nKonwergencja a dywergencja\n\nCecha | Konwergencja (ewolucja zbieżna) | Dywergencja (ewolucja rozbieżna)\npunkt wyjścia | organizmy niespokrewnione | organizmy spokrewnione\nkierunek zmian | stają się podobne | stają się różne\nprzyczyna | podobne warunki środowiska i presja selekcyjna | różne warunki, różne nisze\npowstające struktury | analogiczne | homologiczne\nprzykłady | zęby szablaste, opływowy kształt ryb/delfinów/ichtiozaurów, skrzydła owadów/ptaków/nietoperzy | kończyny ssaków, dzioby zięb Darwina\n\nStruktury homologiczne a analogiczne\n\nCecha | Homologiczne | Analogiczne\npochodzenie | wspólne | różne\nbudowa wewnętrzna | podobna | różna\nfunkcja | może być różna | podobna\ndowód na | wspólnego przodka (dywergencja) | podobną presję selekcyjną (konwergencja)\nprzykład | kończyna przednia kreta, konia, nietoperza, wieloryba | skrzydło ptaka i skrzydło owada\nprzykład z zadania | — | zęby szablaste Thylacosmilus i Smilodon\n\nJak czytać drzewo filogenetyczne\n\nElement | Znaczenie\nwęzeł | ostatni wspólny przodek dwóch gałęzi\ngałąź | linia ewolucyjna\nwierzchołek (liść) | współczesny lub kopalny takson\nkorzeń | wspólny przodek wszystkich taksonów na drzewie\nznacznik na gałęzi | moment pojawienia się cechy\n\nReguła porównywania pokrewieństwa: dwa taksony są tym bliżej spokrewnione, im później (bliżej wierzchołków) leży ich ostatni wspólny przodek. Nie liczy się ani kolejność wypisania nazw, ani odległość gałęzi na rysunku.\n\nTorbacze a łożyskowce — dwie równoległe radiacje\n\nNisza ekologiczna | Torbacz (Australia, Ameryka Płd.) | Łożyskowiec\ndrapieżnik szablozębny | Thylacosmilus | Smilodon\nwilkopodobny drapieżnik | wilkowór (Thylacinus) | wilk\nryjący owadożerca | kret workowaty | kret\nszybujący roślinożerca | lotopałanka | polatucha\nmałe gryzonie | myszowór | mysz\nmrówkojad | mrówkożer workowaty | mrówkojad\n\nTo najbardziej spektakularny przykład konwergencji w świecie ssaków: dwie linie oddzielone ok. 160 mln lat wytworzyły niemal identyczne formy przystosowane do tych samych nisz.\n\nThylacosmilus kontra Smilodon\n\nCecha | Thylacosmilus | Smilodon\ngrupa | torbacze (Sparassodonta) | łożyskowce (kotowate)\nmiejsce | Ameryka Południowa | Ameryki, Europa\nczas | miocen–pliocen (~9–3 mln lat temu) | plejstocen (~2,5 mln–10 tys. lat temu)\nkły | rosnące przez całe życie, chronione osłoną żuchwy | nierosnące, bez osłony\nsiekacze | brak | obecne\nnajbliższy krewny na drzewie | kangur | kot\n\nRóżnice szczegółowe w budowie kłów potwierdzają niezależne pochodzenie tej cechy — mimo powierzchownego podobieństwa czaszek.\n\nInne klasyczne przykłady konwergencji\n\nCecha | Grupy\nopływowy kształt ciała | rekin (ryba), delfin (ssak), ichtiozaur (gad)\nskrzydła | owad, ptak, nietoperz, pterozaur\noko soczewkowe | kręgowce i głowonogi (ośmiornica)\nfotosynteza C4 | niezależnie w kilkudziesięciu liniach roślin\nsukulentyzm | kaktusy (Ameryka) i wilczomlecze (Afryka)\necholokacja | nietoperze i walenie\n\nPunktacja CKE\n\n- 20.1. 1 pkt — uzasadnienie zawierające argument na rzecz niezależnego pochodzenia cechy, oparty na drzewie: wspólny przodek miał zęby normalnej długości / cecha pojawiła się dwukrotnie / obie linie są odrębne. (Sama definicja konwergencji nie wystarcza.)\n- 20.2. 1 pkt — FF.\n- Razem: 2 pkt.\n\nTypowy błąd: **W 20.1 klucz odrzuca samą definicję konwergencji.** Odpowiedź „to cecha, która powstała niezależnie\" **nie punktuje**. Trzeba **odwołać się do drzewa** — wskazać, że wspólny przodek miał **zęby normalnej długości** albo że cecha pojawiła się na drzewie **dwa razy**, w dwóch odrębnych liniach. **Kluczowy argument: stan cechy u wspólnego przodka.** Jeśli wspólny przodek **nie miał** danej cechy, a mają ją dwa odległe gatunki — cecha musiała powstać **niezależnie**. To standardowy sposób rozpoznawania konwergencji na drzewie filogenetycznym. **Pokrewieństwo odczytuje się z drzewa, nie z wyglądu.** *Thylacosmilus* wygląda jak szablozębny kot, ale jest **torbaczem** — bliżej mu do kangura niż do *Smilodona*. Podobieństwo morfologiczne bywa mylące i to jest sedno całego zadania. **Jak porównywać pokrewieństwo na drzewie.** Bliżej spokrewnione są te gatunki, których **ostatni wspólny przodek jest bliżej wierzchołków** drzewa (późniejszy w czasie). Liczy się **położenie węzła**, a nie odległość gałęzi na rysunku ani kolejność wypisania nazw. **Konwergencja to nie to samo co dywergencja.** **Konwergencja** — organizmy niespokrewnione stają się do siebie podobne (podobne środowisko). **Dywergencja** — organizmy spokrewnione stają się do siebie niepodobne (różne środowiska, np. radiacja adaptacyjna). **Cecha analogiczna a homologiczna.** Zęby szablaste u obu rodzajów to struktury **analogiczne** — podobna funkcja i wygląd, **różne pochodzenie ewolucyjne**. Struktury **homologiczne** mają wspólne pochodzenie, choć mogą pełnić różne funkcje.","image":"img/biologia-2026-maj-matura-rozszerzona/zad-20.webp","solution_image":null,"topics":"konwergencja, ewolucja zbiezna, drzewo filogenetyczne, torbacze i lozyskowce, zeby szablaste","page_from":27,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2026 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 20.<br>Czaszki dwóch kopalnych zwierząt - z rodzaju Thylacosmilus i z rodzaju Smilodon -<br>wykazują w budowie pewne podobieństwa. Występują u nich długie kły z piłkowanymi<br>krawędziami, zwane zębami szablastymi. Paleontologowie przypuszczają, że te zwierzęta<br>były dużymi drapieżnikami, a zęby szablaste pomagały im zabijać swoje ofiary.<br>Na poniższym drzewie filogenetycznym przedstawiono relacje pokrewieństwa między<br>rodzajami Thylacosmilus i Smilodon a wybranymi współczesnymi ssakami.<br>Uwaga: Na schemacie nie zachowano proporcji w wielkości zwierząt ani ich czaszek.<br>Na podstawie: University of California Museum of Paleontology, Understanding Evolution<br>(evolution.berkeley.edu).</p>","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"<p>Odpowiedź: <strong>20.1.</strong> Z drzewa filogenetycznego wynika, że <strong>ostatni wspólny przodek</strong> <em>Thylacosmilus</em> i <em>Smilodon</em> miał <strong>zęby o normalnej długości</strong> — cecha ta jest zaznaczona u podstawy drzewa. Zęby szablaste <strong>pojawiły się dwukrotnie i niezależnie</strong>, w <strong>dwóch odrębnych liniach ewolucyjnych</strong>: - raz w linii prowadzącej do <strong><em>Thylacosmilus</strong></em> — wśród <strong>torbaczy</strong> (grupa z kangurem), - drugi raz w linii prowadzącej do <strong><em>Smilodon</strong></em> — wśród <strong>łożyskowców</strong>, w grupie kotowatych. Obie linie rozdzieliły się <strong>na długo przed</strong> pojawieniem się tej cechy, a między nimi na drzewie leżą inne gatunki (<strong>słoń, człowiek</strong>) pozbawione zębów szablastych. Zęby szablaste nie zostały więc <strong>odziedziczone po wspólnym przodku</strong> — powstały <strong>osobno w każdej z linii</strong>, jako podobne przystosowanie do podobnego trybu życia (polowania na duże ofiary). To definicja <strong>konwergencji (ewolucji zbieżnej)</strong>: niezależne powstanie podobnych cech u organizmów <strong>niespokrewnionych blisko ze sobą</strong>, poddanych podobnej presji selekcyjnej. <strong>20.2. FF</strong> 1. <strong>F</strong> — z drzewa wynika, że <em>Thylacosmilus</em> leży w gałęzi <strong>torbaczy</strong>, razem z <strong>kangurem</strong>. Jest więc <strong>bliżej spokrewniony z kangurem</strong> niż ze <em>Smilodon</em>, który należy do łożyskowców. Podobieństwo uzębienia jest <strong>mylące</strong> — nie odzwierciedla pokrewieństwa. 2. <strong>F</strong> — o pokrewieństwie decyduje <strong>położenie ostatniego wspólnego przodka</strong> na drzewie. Kolejność gałęzi to: słoń — <strong>człowiek</strong> — <strong><em>Smilodon</strong></em> — kot. <em>Smilodon</em> dzieli najbliższego przodka z <strong>kotem</strong>, kolejnego — z <strong>człowiekiem</strong>, a dopiero potem, głębiej w drzewie, ze <strong>słoniem</strong>. Wspólny przodek <em>Smilodona</em> i <strong>człowieka</strong> leży więc <strong>bliżej wierzchołków</strong> drzewa niż wspólny przodek <em>Smilodona</em> i <strong>słonia</strong>. Oznacza to, że <em>Smilodon</em> jest bliżej spokrewniony <strong>z człowiekiem</strong> niż ze słoniem — stwierdzenie jest <strong>fałszywe</strong>.</p>\n<p>Treść zadania (CKE)</p>\n<p>Konwergencja a dywergencja</p>\n<p>Cecha | Konwergencja (ewolucja zbieżna) | Dywergencja (ewolucja rozbieżna)<br>punkt wyjścia | organizmy niespokrewnione | organizmy spokrewnione<br>kierunek zmian | stają się podobne | stają się różne<br>przyczyna | podobne warunki środowiska i presja selekcyjna | różne warunki, różne nisze<br>powstające struktury | analogiczne | homologiczne<br>przykłady | zęby szablaste, opływowy kształt ryb/delfinów/ichtiozaurów, skrzydła owadów/ptaków/nietoperzy | kończyny ssaków, dzioby zięb Darwina</p>\n<p>Struktury homologiczne a analogiczne</p>\n<p>Cecha | Homologiczne | Analogiczne<br>pochodzenie | wspólne | różne<br>budowa wewnętrzna | podobna | różna<br>funkcja | może być różna | podobna<br>dowód na | wspólnego przodka (dywergencja) | podobną presję selekcyjną (konwergencja)<br>przykład | kończyna przednia kreta, konia, nietoperza, wieloryba | skrzydło ptaka i skrzydło owada<br>przykład z zadania | — | zęby szablaste Thylacosmilus i Smilodon</p>\n<p>Jak czytać drzewo filogenetyczne</p>\n<p>Element | Znaczenie<br>węzeł | ostatni wspólny przodek dwóch gałęzi<br>gałąź | linia ewolucyjna<br>wierzchołek (liść) | współczesny lub kopalny takson<br>korzeń | wspólny przodek wszystkich taksonów na drzewie<br>znacznik na gałęzi | moment pojawienia się cechy</p>\n<p>Reguła porównywania pokrewieństwa: dwa taksony są tym bliżej spokrewnione, im później (bliżej wierzchołków) leży ich ostatni wspólny przodek. Nie liczy się ani kolejność wypisania nazw, ani odległość gałęzi na rysunku.</p>\n<p>Torbacze a łożyskowce — dwie równoległe radiacje</p>\n<p>Nisza ekologiczna | Torbacz (Australia, Ameryka Płd.) | Łożyskowiec<br>drapieżnik szablozębny | Thylacosmilus | Smilodon<br>wilkopodobny drapieżnik | wilkowór (Thylacinus) | wilk<br>ryjący owadożerca | kret workowaty | kret<br>szybujący roślinożerca | lotopałanka | polatucha<br>małe gryzonie | myszowór | mysz<br>mrówkojad | mrówkożer workowaty | mrówkojad</p>\n<p>To najbardziej spektakularny przykład konwergencji w świecie ssaków: dwie linie oddzielone ok. 160 mln lat wytworzyły niemal identyczne formy przystosowane do tych samych nisz.</p>\n<p>Thylacosmilus kontra Smilodon</p>\n<p>Cecha | Thylacosmilus | Smilodon<br>grupa | torbacze (Sparassodonta) | łożyskowce (kotowate)<br>miejsce | Ameryka Południowa | Ameryki, Europa<br>czas | miocen–pliocen (~9–3 mln lat temu) | plejstocen (~2,5 mln–10 tys. lat temu)<br>kły | rosnące przez całe życie, chronione osłoną żuchwy | nierosnące, bez osłony<br>siekacze | brak | obecne<br>najbliższy krewny na drzewie | kangur | kot</p>\n<p>Różnice szczegółowe w budowie kłów potwierdzają niezależne pochodzenie tej cechy — mimo powierzchownego podobieństwa czaszek.</p>\n<p>Inne klasyczne przykłady konwergencji</p>\n<p>Cecha | Grupy<br>opływowy kształt ciała | rekin (ryba), delfin (ssak), ichtiozaur (gad)<br>skrzydła | owad, ptak, nietoperz, pterozaur<br>oko soczewkowe | kręgowce i głowonogi (ośmiornica)<br>fotosynteza C4 | niezależnie w kilkudziesięciu liniach roślin<br>sukulentyzm | kaktusy (Ameryka) i wilczomlecze (Afryka)<br>echolokacja | nietoperze i walenie</p>\n<p>Punktacja CKE</p>\n<ul><li>20.1. 1 pkt — uzasadnienie zawierające argument na rzecz niezależnego pochodzenia cechy, oparty na drzewie: wspólny przodek miał zęby normalnej długości / cecha pojawiła się dwukrotnie / obie linie są odrębne. (Sama definicja konwergencji nie wystarcza.)</li><li>20.2. 1 pkt — FF.</li><li>Razem: 2 pkt.</li></ul>\n<p>Typowy błąd: <strong>W 20.1 klucz odrzuca samą definicję konwergencji.</strong> Odpowiedź „to cecha, która powstała niezależnie&quot; <strong>nie punktuje</strong>. Trzeba <strong>odwołać się do drzewa</strong> — wskazać, że wspólny przodek miał <strong>zęby normalnej długości</strong> albo że cecha pojawiła się na drzewie <strong>dwa razy</strong>, w dwóch odrębnych liniach. <strong>Kluczowy argument: stan cechy u wspólnego przodka.</strong> Jeśli wspólny przodek <strong>nie miał</strong> danej cechy, a mają ją dwa odległe gatunki — cecha musiała powstać <strong>niezależnie</strong>. To standardowy sposób rozpoznawania konwergencji na drzewie filogenetycznym. <strong>Pokrewieństwo odczytuje się z drzewa, nie z wyglądu.</strong> <em>Thylacosmilus</em> wygląda jak szablozębny kot, ale jest <strong>torbaczem</strong> — bliżej mu do kangura niż do <em>Smilodona</em>. Podobieństwo morfologiczne bywa mylące i to jest sedno całego zadania. <strong>Jak porównywać pokrewieństwo na drzewie.</strong> Bliżej spokrewnione są te gatunki, których <strong>ostatni wspólny przodek jest bliżej wierzchołków</strong> drzewa (późniejszy w czasie). Liczy się <strong>położenie węzła</strong>, a nie odległość gałęzi na rysunku ani kolejność wypisania nazw. <strong>Konwergencja to nie to samo co dywergencja.</strong> <strong>Konwergencja</strong> — organizmy niespokrewnione stają się do siebie podobne (podobne środowisko). <strong>Dywergencja</strong> — organizmy spokrewnione stają się do siebie niepodobne (różne środowiska, np. radiacja adaptacyjna). <strong>Cecha analogiczna a homologiczna.</strong> Zęby szablaste u obu rodzajów to struktury <strong>analogiczne</strong> — podobna funkcja i wygląd, <strong>różne pochodzenie ewolucyjne</strong>. Struktury <strong>homologiczne</strong> mają wspólne pochodzenie, choć mogą pełnić różne funkcje.</p>"}]}